Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας θερμοδυναμικά ευνοϊκής και δυσμενούς αντίδρασης;
Θερμοδυναμικά ευνοϊκές αντιδράσεις:
* αυθόρμητο: Αυτές οι αντιδράσεις τείνουν να συμβαίνουν φυσικά χωρίς εξωτερική είσοδο ενέργειας.
* Αρνητική αλλαγή ενέργειας Gibbs (ΔG <0): Αυτό δείχνει ότι τα προϊόντα έχουν χαμηλότερη ελεύθερη ενέργεια από τα αντιδραστήρια, καθιστώντας την αντίδραση ενεργειακά κατηφορικά.
* Release Energy (Exothermic): Οι ευνοϊκές αντιδράσεις συχνά απελευθερώνουν θερμότητα στο περιβάλλον, αλλά αυτό δεν συμβαίνει πάντα. Η αλλαγή στην ελεύθερη ενέργεια Gibbs θεωρεί τόσο ενθαλπία (θερμότητα) όσο και εντροπία (διαταραχή).
* Παραδείγματα:
* Καύση (καύση) καυσίμου
* Η σκουριά του σιδήρου
* Η διάλυση του επιτραπέζιου αλατιού στο νερό
Θερμοδυναμικά δυσμενείς αντιδράσεις:
* Μη-ΣΥΝΟΛΟ: Αυτές οι αντιδράσεις απαιτούν την είσοδο ενέργειας για να προχωρήσει.
* Θετική αλλαγή ενέργειας Gibbs (ΔG> 0): Αυτό σημαίνει ότι τα προϊόντα έχουν υψηλότερη ελεύθερη ενέργεια από τα αντιδραστήρια, απαιτώντας ενέργεια να ανεβαίνει σε ανηφορικά.
* Απαιτείται είσοδος ενέργειας (endothermic): Αυτές οι αντιδράσεις συνήθως απορροφούν θερμότητα από το περιβάλλον.
* Παραδείγματα:
* Λήψη πάγου (απαιτεί θερμότητα)
* Η ηλεκτρόλυση (διάσπαση νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια)
* Φωτοσύνθεση (τα φυτά χρειάζονται ηλιακό φως για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε γλυκόζη)
Σημαντικές σημειώσεις:
* Ισορροπία: Οι αντιδράσεις μπορούν να φθάσουν σε κατάσταση ισορροπίας όπου ο ρυθμός της αντίδρασης προς τα εμπρός ισούται με τον ρυθμό της αντίστροφης αντίδρασης. Αυτό σημαίνει ότι η καθαρή μεταβολή των συγκεντρώσεων αντιδραστηρίων και προϊόντων είναι μηδενική, παρόλο που η αντίδραση εξακολουθεί να συμβαίνει.
* Κινητική: Η θερμοδυναμική μας λέει αν μια αντίδραση είναι πιθανή * υπό συγκεκριμένες συνθήκες, αλλά δεν μας λέει πώς * γρήγορα * θα συμβεί. Η κινητική ασχολείται με τους ρυθμούς αντίδρασης. Μια θερμοδυναμικά ευνοϊκή αντίδραση μπορεί να είναι πολύ αργή εάν το εμπόδιο ενέργειας ενεργοποίησης είναι υψηλό.
Συνοπτικά:
* Οι ευνοϊκές αντιδράσεις είναι αυθόρμητες και ενέργεια απελευθέρωσης.
* Οι δυσμενείς αντιδράσεις απαιτούν εισροή ενέργειας για να προχωρήσουν.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε μια βαθύτερη κατάδυση σε οποιαδήποτε από αυτές τις έννοιες!
